Bir an olsun herhangi bir duyunuzun işlevsel olmadığını düşünün. Örneğin, görme duyunuzu kaybettiğinizi ve ailenizdeki bireylerin yüzlerini, bahçedeki çiçekleri ya da yemek masasındaki yemekleri göremediğinizi; işitme duyusunu kaybettiğinizi ve ailenizle birlikte olduğunuz yemekte konuşulanları duyamadığınızı; bir bahar günü çiçeklerin açtığı bir parkta yürürken hiçbir koku alamadığınızı ve yediğiniz leziz bir şeftalinin tadını alamadığınızı düşünün. Bu örneklerde hep bir şeyler eksiktir. Bir anlamda, beyin dış dünyanın resmini çekmekte ancak resmin bir kısmı hep eksik kalmaktadır.

İnsan beyni dış dünyaya duyu sistemleri olan görme, işitme, koku, dokunma ve tat vasıtasıyla bağlanmaktadır. Bu bağlantılar sonucunda dış dünyayı deneyimlemek, bilmek ve anlamak gibi birçok bilişsel süreç yürütülmektedir. Duyum ve algı uyaranların (bilgi) dış dünyadan alınması, beyine taşınması, beyinde işlenmesi, yorumlanması ve bir karar verilmesi süreçlerini içermektedir. Algısal sistemlerin temel işlevi, hareket sisteminin ürettiği davranışlara gereken duysal bilgiyi sağlamaktır. Bütün bu süreçlere ait mekanizmaları belirlemek ve tanımlamak duyum ve algının çalışmaları kapsamına girmektedir.

Duyum içinde bulunulan bir ortamdan uyaranların içerdiği bilginin ilgili duyu sistemi tarafından yakalanarak sistem içine alınması ve beyindeki fizyolojik merkezlere iletilmesini kapsamaktadır. Algı ise uyaranların taşıdığı bu bilginin analiz edilmesi, tanınması, yorumlanması ve organize edilmesini kapsayan süreçlerdir. Burada uyarandan kastedilen duyu sisteminde tepki doğuran fiziksel bir enerjidir. Genel olarak çevremizdeki bir fiziksel uyaranın sistem içine alınması ve sonrasında belli süreçlerden geçirilerek bu uyarana karşı tepki üretilmesi algısal süreç olarak ifade edilmektedir. Örneğin gözünüzü açtığınızda dışarıdan gelen uyarana karşı hemen bir tepki üretirsiniz. Bu farkında olmadığınız çok kısa bir süre içinde gerçekleşir. Ancak, ayrıntılara bakıldığında uyaran ve tepki arasında bir dizi alt süreçler ve işlemler yapılmaktadır. Çevremizde sonsuz sayıda uyaran bulunmaktadır. Bu uyaranlardan biri dikkat çeker ve ilgili duyu sisteminin alıcı hücreleri vasıtasıyla sistem içine alınır. Alıcı hücreler tarafından yakalanan uyaranın (ışık, ses gibi) sinir sisteminin anlayacağı dil olan aksiyon potansiyellerine (nöral sinyaller) dönüştürülmesi gerekmektedir. Nöral sinyallere dönüştürülen uyaran sistemdeki sonraki yapılara aktarılarak analiz edilir. Bu analizler sırasında uyaran, işleme koşulmakta ve kodlanmaktadır. Bunu takiben elde edilen ürün algılanır ve tanınır. Bu aşamada önceden sahip olduğumuz bilgi dağarcığı süreç içine alınır. En sonunda, organizma dış dünyadan gelen uyarana karşı tepki oluşturarak eyleme geçer. Yapılan bu eylem çevrede değişiklik yaratacağından bir sonraki algısal süreç başlamaktadır. İşin doğası gereği bu süreç bir döngü şeklinde devam etmekte ve bu da algısal sürecin dinamik olduğuna işaret etmektedir.

Çevremizdeki uyaranlar çeşitlilik ve şiddet seviyeleri açısından farklılaştığından farklı duyu organlarını uyarmaktadırlar. Örneğin, objeleri ve renkleri görmeyi sağlayan ışık ile bir şarkının duyulmasını sağlayan ses uyaranları ayırt edilmektedir, çünkü insan anatomisi çeşitli duyu sistemlerine sahiptir: görme, işitme, dokunma, koku ve tat. Her sistem farklı anatomi, farklı duyu organı ve farklı alıcı hücrelere sahiptir. Yine her sistemin meydana getirdiği nöral sinyalleri beyine aktaran özelleşmiş nöral fiberleri de vardır. Her bir duyu sisteminde bulunan alıcı hücreler etrafımızda bulunan farklı türdeki uyaranlara tepki verirler.

Duyu Enerji Alıcı Hücreler Organ Beyin
Görme Işık Koni ve çubukçuklar Göz Primer Görme Korteksi
İşitme Ses Kokleadaki saç hücreleri Kulak İşitme Korteksi
Tat Kimyasal Burundaki saç hücreleri Dil Primer Tat Korteksi
Koku Kimyasal Dil ve ağızdaki Hücreler Burun Olfaktori Korteks
Dokunma Basınç, Sıcaklık vb. Derideki hücreler Deri Somatosensöri Korteks
Algı hemen oluşan ve özel ve ayrıca bir çaba gerektirmeyen bir olgu olarak görünse de algısal süreçler incelendiğinde arka planda karmaşık süreçlerin yer aldığı görülmektedir. Bir ışık hangi parlaklıkta olursa görülmektedir? Bir kişi ne kadar parfüm kullanırsa başkaları tarafından fark edilebilir? Bu sorular bir yandan uyaranın şiddeti ile ilgili olup diğer yandan uyarana karşılık verilen tepkileri içermektedir. Psikofizik, uyaranın fiziksek özellikleri ile bu özelliklere karşı verilen davranışsal (psikolojik) tepkiler arasındaki ilişkileri inceleyen psikolojinin alt dalıdır. Bu uyarandavranış etkileşmesini ifade eden fonksiyona da psikometrik fonksiyon adı verilmektedir.

Uyaranın fark edildiği ya da ayırt edildiği enerji seviyesi mutlak eşik kavramı ile açıklanmaktadır. Mutlak eşik bir uyaranın fark edildiği en düşük enerji seviyesi olarak tanımlanmaktadır. Örneğin karanlık bir odada görülebilen en düşük ışık seviyesi, sesiz bir ortamda duyulan en düşük ses seviyesi, bir odada fark edilen en az parfüm miktarı veya bir kova suda fark edilen en düşük tuz miktarı. Duyu sistemleri uyaranlara aşırı şekilde duyarlıdır. Normal koşullar altında bir mum ışığı yaklaşık olarak 48 km uzaklıktan görülmektedir. Sessiz bir odada bir kol saatinintik sesi yaklaşık olarak altı metre uzaklıktan duyulmaktadır. Bir çay kaşığı şeker yaklaşık olarak 7,5 litre suda, bir damla (bir bırakımlık) parfüm üç odalı bir daire içinde ve bir arının kanadı bir santimetre yükseklikten bırakıldığında fark edilmektedir. Bu veriler sizi şaşırtabilir. Unutmayın bunlar normal ya da ideal koşullar altındaki ölçümlerdir. Günlük yaşamda ise bu verilere ulaşılamaz çünkü gürültü (noise) her zaman ortamda bulunmaktadır. Gürültü arka planda var olan ve uyaran ile karışan bir başka uyarandır. Bir başka deyişle duyum ve algıda gürültü uyaranla birlikte ortamda var olan ve genellikle istenilmeyen bir başka uyarandır. Örneğin, radyoda haberleri dinlerken arada sırada frekansların karışmasıyla oluşan cızırtılar. Gürültü kavramı sadece işitsel uyarana değil diğer uyaranlar içinde kullanılmaktadır.

Eşiğin bir başka biçimi ise fark eşiğidir. Bir sabah kahvaltısı için mahallenizdeki fırına gittiğinizi düşünün. Buradaki simitler arasından en iyi kızarmış simidi almak için simitler arasında karşılaştırmalar yapar ve birkaç simide kadar ayıklamalar yaparsınız. En sonunda içlerinden birini tercih etmekte zorlanırsınız ve rastgele birini alırsınız. Bu durum aslında pazarda ya da markette meyve veya sebze alırken çok sık yapılan bir eylemdir. Algı psikologları bu karşılaştırmaları fark eşiği altında değerlendirmektedir. Bir uyarıcının şiddetinin değiştiğinin organizma tarafından fark edilebilmesi için gerekli asgari miktara fark eşiği denir. Örneğin, elle kaldırdığınız ağırlıkta 100 gramdan sonra 105 gramı fark edebilirsiniz. Buradaki fark eşiği 5 gramdır. Eğer ağırlık 200 grama çıkarılırsa o zaman 210 gram ağırlığı ancak fark edebilirsiniz. Bu durumda fark eşiği 10 gramdır. Fark eşiği aynı tür iki uyaran arasındaki değişikliği farketme olarak tanımlanmasından dolayı “ancak farkedilebilir farklar” olarak da isimlendirilmektedir.

İnsan duyu sistemlerinin en önemli özelliklerinden biri çevremizdeki uyaran şiddetindeki değişikliklere duyarlı olmasıdır. Güneşli bir günde etrafta dolaştıktan sonra karanlık bir ortama (örn. Sinema) girildiğinde öncelikle bu ortamda hemen hemen hiçbir şey görülememektedir. Fakat bir müddet sonra (yaklaşık 25 dakika sonra) en yakındaki kişinin yüzündeki ayrıntılar bile görülür. Bu olgu duyusal adaptasyon olarak adlandırılır ve belli bir uyaran seviyesine uzun bir süre maruz kaldıktan sonra duyu sisteminin duyarlılığını ve kapasitesini yeniden düzenlemesi olarak tanımlanır. Bu nedenle duyusal adaptasyon bilgi işleme süreçlerini etkiler ve sonuçta algılar ve biliş üzerinde olası değişiklikler meydana getirir. Bir başka açıdan bakıldığında ise sanki insan beyni zihinsel olarak uyarılmanın sesini kısmaktadır (CalinJageman ve Fischer, 2007). İnsan duyu sistemlerinin (birçok canlı da bu durum mevcuttur) adaptif özelliği hayatta kalma prensibi ile doğrudan ilintilidir. Çünkü eğer canlıların duyu sistemleri uyaranların sadece belli bir seviyesine (örn. sadece öğle ışığı) tepki vermiş olsalardı, çevrede meydana gelen ve olağan olan değişikliklere karşı duyarsız kalırlardı. Bu durum canlının tepkilerini oldukça kısıtlı bir alan içinde yapmasına neden olurdu.

Görme

İnsanlar, çevreleri hakkında bilgi toplamak ve karar vermek için sürekli olarak gözlerini kullanan görsel canlılardır. Diğer primatlardaki gibi öne bakan gözlerimizle, vücudumuz dışında bulunan çevreyi çeşitli yönleriyle algılamak için görme duyusundan yararlanırız. Elektromanyetik enerjinin bir şekli olan ışık, retinada bulunan fotoreseptörlere etki etmek üzere gözümüzden giriş yapar. Bu ise nöral sinyalleri oluşturan ve daha sonra görsel beynin nöral ağları ve fiberleri içinde ilerlemesini sağlayan süreçleri tetikler. Orta beyinde talamusadaki lateral genikulat çekirdeği (LGN)ve serebral kortekse gelen sinyaller, hareket, biçim, renk ve görsel dünyanın farklı diğer özellikleri gibi farklı görsel fonksiyonlara aracılık ederler. Görme sistemi göz, optik sinir, ve görme korteksini içeren yapılardan oluşmaktadır. Bu sistemin faaliyeti olan görme dış dünyadaki uyaranların gözümüzde temsil edilmesi ile başlar. Görmenin temel işlevi çevremizdeki objelerle ilgili olarak ne, nerede ve nasıl sorularına yanıt bulmaktır (Marr, 1982).

Boşlukta saniyede 300,000 km hızla giden ışık görme için temel uyaran olup, elektromanyetik spektrumun (fiekil 4.3) 400 ile 700 nanometre (1 nanometre = 1,0 × 109 metre) arasındaki dalga boyları kapsamaktadır. Bu aralık görme spektrumudur.

Gözbebeği, çeşitli ışık düzeylerine göre açıklığının küçülüp büyümesi için genişleyip daralabilen ve pigment içeren iris ile çevrelenmiştir. Göz, bir fotoğraf makinesi gibi düşünebilirsiniz. Işık, gözbebeğinden göze giriş yapar, kornea ve mercekler tarafından odaklanarak özün arkasında bulunan retinadak, ışığa duyarlı alıcı hücreler olan çubukçuk (rod) ve koni (cone) hücrelerine ulaşır. Sayıları ve bulundukları yere göre eşit dağılmayan bu alıcı hücrelerin görevi ışık enerjisini sinirsel mesajlara dönüştürmektir. Koniler retinanın merkezi olarak da bilinen fovea bölümünde yoğundurlar. Çubukçuklar ise foveada bulunmazlar ve foveadan kenarlara doğru gidildiğinde yoğunlukları artar. Bu nedenle çubukçuklar kenar görmeyi sağlarken koniler merkezi görmeden sorumludurlar. Çubukçuklar ve koniler yapısal olarak da farklı özellikler göstermektedirler. Koniler ışığa daha az duyarlı olup keskin, renk ve dolayısıyla gündüz koşullarındaki görmeden sorumlu olurken çubukçuklar ışığa karşı daha fazla duyarlı olduklarından ışık seviyesinin düşük olduğu gece gibi koşullarda aktiftirler.

Uyaranlar gözdeki ağ sisteminde işlendikten sonra optik sinir vasıtasıyla önce talamusun lateral genikulat çekirdekçiğine ve oradan da görme korteksine iletilir. Optik sinirin gözü terk ettiği noktada alıcı hücreler bulunmadığından buraya yansı tılan ışık işleme alınamaz. Bu nedenle, bu noktaya kör nokta denir. Kör nokta her iki gözde de bulunmasına rağmen görme algısında bozucu bir etki oluşturmaz çünkü beynimiz “boşlukları doldur” adı verilen otomatik bir mekanizma ile eksiklikleri tamamlar.

Göz ile beyin arasında bazı uyumsuzluklar vardır. Bunlardan biri dış dünya gözde iki boyutlu (2D) beyinde ise üç boyutlu (3D) temsil edilir. Beyin gözden gelen iki boyutlu bilgiyi bazı ipuçlarını kullanarak üç boyutlu hâle dönüştürerek derinlik algısını meydana getirmektedir. Bir diğeri ise gözün yapısından kaynaklanmaktadır. Göz optik ilkelerle çalışır. Bir uyaranın gözdeki görüntüsü göz merceğinden dolayı retinada ters olarak oluşur. Fakat dünya düz olarak algılanır. Bu problemlerden ilki “2D-3D” problemi olarak ve ikincisi de “ters problem” olarak adlandırılmaktadır.

Beynimizdeki görme korteksi başımızın tam arka kısmında bulunan oksipital bölümdedir. Buradaki nöronlar belli uzunlukta, genişlikte veya yönde olan görsel uyaranın özelliklerine göre özelleşmişlerdir (Hubel ve Wiesel, 2004). Ayrıca insan beyninin renk, derinlik, biçim ve hareket algısı açısından farklı merkezlere ayrıldığı yapılan çalışmalarda ortaya konmuştur. Genel olarak görme korteksinden pariyetal kortekse (üste doğru) olan alanda objelerin görsel alanda nerede olduğu bilgisi sağlanırken görme korteksinden temporal kortekse (yanlara doğru) uzanan bölgede ise objenin ne olduğu ile ilgili bilgi işleme yapılmaktadır. Bundan dolayı bu iki yol sırasıyla “NEREDE YOLU” ve “NE YOLU” olarak isimlendirilir. Sonuç olarak görme korteksi dış dünyanın haritasını çıkararak temsil etmektedir.

Renk Görme

Görme spektrumu elektromanyetik spektrum içinde çok küçük bir alanı kapsar. Bununla birlikte, insan evreni algılarken ve farklı görsel alanlarda faaliyetlerde bulunurken geniş bir yelpazede esnekliklere sahiptir. Bu esnekliklerden biri renkleri ayırdetmeyi sağlayan renk görmedir. Normal renk görüşüne sahip olan bir insan milyonlarca rengi birbirinden ayırt edebilmektedir.

Renk algısını açıklayan genelde iki temel kuram vardır. Bunlar Thomas Young ve Hermann Von Helmholtz tarafından birbirlerinden bağımsız öne sürdükleri üç renk (trichromacy) ve Karl Ewald Konstantin Hering’in karşıt renk süreçleri (opponency) kuramlarıdır. Üç renk kuramı retinada üç farklı koni hücresinin bulunması ve herhangi bir rengi oluşturmak için en az üç farklı rengin kullanılması olgularına dayanır. Konilerin her biri görme spektrumu içindeki farklı dalga boylarına duyarlıdırlar. Örneğin, konilerden birinin ~440nm, diğerinin ~535nm ve üçüncüsünün de ~565nm olan dalga boylarına maksimum seviyede tepki vermektedirler. Bundan dolayı, bu alıcılara S (short-kısa), M (medium-orta) ve L (long-uzun) konileri adı verilir. Üç renk kuramına göre, renk algısı yukarıda belirtilen üç farklı koni hücresinin ışığın dalga boyuna göreli tepkilerinden meydana gelmektedir

Renk görme bozuklukları genelde üç renk kuramı ile açıklanır. Koni türlerinden herhangi birinin yokluğunda ya da bir koni sınıfının spektrumdaki duyarlılığının değişmesi sonucu renk görme problemleri ortaya çıkar. Renk görme bozuklukları erkeklerde (% 68) kadınlara (% 23) göre daha sık görülmektedir. Bunun nedeni renk görmeyi sağlayan genin X kromozomunun üzerinde bulunmasına bağlanmaktadır. Renk körlüğünün oluş sıklığı etnik kökene göre de farklılaşmaktadır. Örneğin, Kafkas erkek grubunda renk görme bozuklukları ~% 8 oranındadır. Öte yandan beyindeki renk merkezlerindeki hasar kortikal körlüğü meydana getirmektedir.

Üç renk kuramı, görme spektrumu içindeki dalga boylarının ayırt edilmesini sağlamakla birlikte eş zamanlı kontrast etkisi (bkz. fiekil 4.5) ve ardimge gibi olguları açıklayamaz. Karşıt renk süreçleri kuramı konilerde oluşan sinyallerin ikili ve karşıt süreçler şeklinde kodladıklarını önermektedir. Bu sinyaller retinada ve retina sonrasında kıyaslanmaktadır. Bazı nöronlar M konilerinin çıktısı ile L konilerinin çıktısını kıyaslayarak (veya tam tersi) LM karşıt mekanizmasını oluşturmaktadır. Benzer bir şekilde, S konilerinin çıktıları ile L ve M konilerinin çıktılarının toplamı kıyaslanmakta ve sonuç olarak S(L+M) mekanizması ortaya çıkmaktadır. Bu mekanizmalara “alıcı sonrası renk kanalları” adı verilmekte ve bu kanalların ikisi renkle ilgili bilgi işleme yapar. L+M ve S(L+M) sırasıyla beyindeki kırmızıyeşil ve sarımavi mekanizmaları besler. Hering’e göre bu dört renk ana renkleri temsil etmektedir. Üçüncü eşleşme ise S+M+L şeklinde olup siyahbeyaz mekanizması besleyerek rengin açıklık ya da koyuluk boyutunu oluşturmaktadır. Renkler bu üç mekanizmanın doğrusal bir şekilde farklı bileşimleri sonucunda meydana gelmektedir. Örneğin, turuncu kırmızıyeşil ve sarımavi mekanizmalarının bileşimidir. Karşıt mekanizmaları oluşturan bu ana renkler aynı anda ve aynı noktada birlikte görülemezler. Bir başka deyişle kırmızı ışık ile yeşil ışık zaman mekan içinde aynı anda ve aynı noktada olamazlar. Çünkü bu renklerin oluşturdukları sinyaller birbirlerini iptal ederler.

Korteksteki nöronların renk bilgisini nasıl kodladıkları ve nasıl temsil ettikleri çok açık olmasa da renk algısının insan beyninde kategoriler şeklinde organize edildiği ifade edilmektedir (Malkoc, Kay ve Webster, 2005). Bütün bu bilgileri içeren renk görme modeli şekil 6 de gösterilmektedir. Bu modele göre, üç renk kuramına göre kodlanan ışık daha sonra karşıt süreç mekanizmaları ile yeniden işleme konulmakta ve sonrasında kortekse gönderilen sinyaller renk kategorilerini oluşturmaktadır.

Derinlik Algısı

Retinadaki iki boyutlu görüntü uzaklıkla ilgili yapılan çıkarımlar ya da ipuçları ile üç boyutlu olarak algılanmaktadır. Bu tek göze bağlı (monoküler) ve iki göze bağlı (binoküler) derinlik algısı ipuçları ile yapılmaktadır. Tek göze bağlı ipuçları bir görüntüye tek gözle bakıldığı zaman var olan derinlik algısı ipuçlarını içermektedir. Bunlardan biri göz kaslarının hareket etmesiyle göz merceğinin şeklinin değiştiği akomodasyondur. Bunun dışındakiler resimsel ipuçlarıdır. Bunlara resimsel ipuçları denilmesinin nedeni ressamların bu yöntemleri iki boyutlu düzlemde derinlik algısını yaratmak için kullanmalarıdır. Bu ipuçlarının bazıları fiekil 4.7’de gösterilmektedir.

Binişim veya üst üste binme bir objenin diğer objeyi örtmesi sonucu oluşmaktadır. Görme sisteminin objeleri bütün olarak algılama eğilimi karenin arkasındaki tam olarak görünmeyen objenin daire olarak algılanmasına neden olmakta ve bundan dolayı, daire karenin arkasında olduğu sonucu çıkarılmaktadır. Uzaktaki objeler yakındaki objelere göre retinada daha küçük görüntüler oluşturmaktadır. Böylece, algılanan objenin göreli büyüklüğü uzaklık ile ilgili olarak bir ipucu sağlamaktadır. Bir diğer ipucu doğrusal perspektiftir. Bir görüntüdeki objelerin göreli büyüklük, yükseklik ve uzaklık bilgilerinin birleştirilmesi ile oluşturulan bir ipucudur. Birbirine paralel olarak algılanan iki çizginin uzaklaştıkça birbirini ufukta keseceği varsayımına dayanarak uzaklık bilgisi çıkarılmaktadır. Havadaki moleküllerin ışığı dağıtması sonucu uzaktaki objeler mavimsi ya da belirsiz hale gelmektedir. Bir başka deyişle, bu objelerin kontrastı azalmaktadır. Bu nedenle bu objeler, daha parlak ve belirgin olan objelerden daha uzakta algılanırlar. Buna atmosferik perspektif denir. Ayrıca aydınlatma da derinlik algısında önemli rol oynamaktadır. İnsan beyni otomatik olarak ışığın yukarıdan geldiğini varsaymaktadır. Bundan dolayı, insanlar bir objenin daha çok aydınlanan kısmını üst, daha az aydınlanan koyu kısmını ise alt olarak algılama eğilimindedirler. Bu yorum derinlik algısına yol açmaktadır.

Hareket algısı da derinlik algısına önemli katkı sağlamaktadır. Bireyin çevrede odaklandığı bir noktadan kendisine yakın olan objeler bireyin hareketinin aksi yönünde, odak noktasının ötesindekiler ise bireyin hareketi ile aynı yönde hareket ediyor gibi algılanmaktadır. Hareket paralaksı olarak da bilinen bu olgu hareket eden bir aracın içinde kolaylıkla gözlenebilir. Ufuktaki noktalar veya objeler aynı yönde hareket ederken yakındaki ağaçlar veya telefon direkleri ise aksi yönde hareket ediyormuş gibi algılanır. Buna ilave olarak, optik akış da derinlik algısı için anlamlı bilgi sağlamaktadır. Optik akış kişinin kendi hareketinden kaynaklanan görme alanındaki hareketin algılanmasıdır. Objenin lokal hareketinin tersine görme alanı bütünüyle hareket eder. Çevre organizasyonu ile ilgili bilgiyi ve bedenin pozisyonu veya postürünün kontrolü hakkında bilgiyi taşır. Optik akış sırasında çevredeki objelerin retinada oluşturduğu görüntüler giderek büyür. Bu da objelerin hareket halinde büyüklüklerinin karşılaştırılmasına olanak verdiğinden üç boyutlu algı oluşturulmaktadır.

Bir görüntüyü iki gözle izlemek derinlik algısı için fazladan ve ilave bir bilgi sağlamaktadır. Bu bilgi, iki gözün içeriye doğru (burun yönünde) hareket ettirilmesi ile odaklanılan objenin fovea ile görülmesinin sağlanması sonucu meydana gelmektedir. İki göze bağlı bir diğer ipucu ise iki gözde oluşan görüntünün arasındaki küçük farktır. On metre ve aşağısındaki uzaklıklardaki objeler için, her iki gözde oluşan görüntüler birbirlerinden bir oranda farklıdır. Bu iki farklı görüntünün kortekste birleştirilmesiyle üç boyutlu görüntü elde edilmektedir. Her iki gözün retinasında oluşturulan görüntülerin karşılaştırılması sonucu oluşan derinlik algısı işlemine de stereopsis denir.

Algısal Organizasyon

Birçok algısal süreç ve işlemler bir dizi ilkeler çerçevesinde etrafımızdan gelen bilgileri nasıl anlamlı hale getirdiğimizi açıklamaktadır. Bu ilkeler 20. yüzyılın başında Geştalt psikologları tarafından önerilmiştir. Özellikle biçim (form) algısının da temellerini oluşturan bu prensipler objeler arası ve obje ile zeminin ayırımda rol oynarlar. Geştalt psikologları çevremizdeki objeler arasındaki ilişkilerin belirsiz olduğu durumda en basit ve en istikrarlı düzenlemelerin yapılarak algısal organizasyonun sağlandığını öne sürerler. Bu nedenle bu ilkeler algısal organizasyon ilkeleri olarak bilinirler.

Obje algısı Humphreys ve Bruce (1989) tarafından önerilen üç aşamalı model ile açıklanmaktadır. İlk aşamada görsel bilgi bellekte eşlenerek sınışandırma yapılır. İkinci aşama anlamsal sınışandırma aşamasıdır. Üçüncü ve son aşamada ise obje isimlendirilmektedir. Görsel agnozi bu süreçlerde oluşan bir sorun olup normal görme kapasitesine rağmen obje tanımanın gerçekleşmediği durumdur. Örneğin, görsel agnozisi olan kişi objenin rengi veya hareketini görmesine rağmen o objenin ne olduğu hakkında bir şey söyleyememektedir. Kısacası, en basit şekil ve harşeri bile tanıyamaz. Bu, agnozisi olan bireylerin sisteme giren görsel bilgi ile ilgili olarak herhangi bir algısal organizasyon yapamadığını göstermektedir. Agnozi nin obje algısı ile mi yoksa bellekteki anlamsal sınışandırma ile ilgili bir sorun olduğu tartışmaları mevcuttur. Agnozisi olan birçok birey objeyi doğru olarak tarif edebilmektedir. Bir başka deyişle, bir objenin ne olduğu söylenebilmekte ancak obje gösterildiğinde tanıma meydana gelmemektedir. Bu açıdan bakıldığında sorunun algı ile bellek arasında bağ kurulamamasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Fakat agnozi bazen kelime, yüz ve canlı nesneler gibi belirli bir alan ile kısıtlıdır. Bu durum, sorunun genel algı probleminden çok anlamsal belleğin alt mekanizmalarına atfedilmektedir.

İşitme

İşitme siteminin organı kulaktır. İnsan kulağı dış, orta ve iç kulak olmak üzere üç kısma ayrılmaktadır. İşitmenin uyaranı olan ses bir titreşim kaynağının havadaki molekülleri hareket ettirmesi sonucunda oluşmaktadır. Ses havada sabit hızla ve saniyede 33,5 metre hızla hareket eder. Bir ses dalgası sinüs dalgası özelliği taşımakta ve frekans, genlik ve faz olarak üç unsur ile tanımlanır. Ses dalgaları öncelikle işitme sisteminin görünen kısmı olan dış kulağa ulaşmaktadır. Dış kulak işitme sisteminin megafon şeklindeki görünen kısmı olup megafonunun aksine ses dalgalarını dışa doğru değil içeriye doğru iletir. Buradan anlaşılacağı gibi dış kulağın temel fonksiyonu dış dünyadan sesi yakalayıp kulaktaki ileriki kısımlara iletmektir. Dış kulaktaki ses dalgası tüp ya da boru şeklindeki işitme kanalı vasıtasıyla kulak zarına ulaşır. Kulak zarı bir davulun derisine tokmak ile vurulduğunda titreşmesi gibi ses dalgası ile temasa geçtiğinde titreşim meydana getirmektedir. Bunun sonucunda da meydana gelen titreşim orta kulağa ulaştırılır. Orta kulağın içinde örs, üzengi ve çekiç adlı üç küçük kemik bulunur. Bunlar bir yandan hareket ederek titreşim meydana getirmekte ve ses dalgasını oval pencere vasıtasıyla iç kulağa iletmekle birlikte aynı zamanda amplifikatör görevi yaparak ses dalgasının zayı şamasını önlemektedir. İç kulağa ulaşan ses dalgası öncelikle içinde sıvı barındıran, helezon şeklinde ve salyangoz kabuğuna benzeyen koklea yapısına ulaşır. Kokleanın içindeki sıvı, ses dalgası sonucunda titreşir. Ayrıca kokleanın içinde ve merkezine doğru basilar zarı olarak isimlendirilen bir kısım vardır ve bu kısım saç hücresi denilen işitme nöronlarını barındırmaktadır. Koklea içine gelen ses dalgası bu işitme nöronlarını bükerek sinirsel iletilerin meydana gelmesine neden olmaktadır.

İşitme Algısı

İnsan kulağı 20 ile 20,000 Hz arasındaki sesleri duyabilmektedir. Sesi oluşturan dalga boyunun frekansı sesin perdesini belirler. Perde ses bilgisi açısından önemlidir çünkü insanların konuşma sırasında seslerini ve seslerindeki duygularını ayırt etmede önemli rol oynar. Yüksek frekanslı ses dalgası yüksek perde düşük frekanslı ses düşük perde olarak algılanmaktadır. Yüksek perdeden sesler basilar zarın salyangozun oval penceresine yakın olan kısmının titreşmesine neden olurken düşük perdeden sesler ise geneli uyarmaktadır. Perde algısını açıklayan kuramlardan biri yer kuramıdır. Yer kuramı, farklı perdeden olan seslerin farklı nöron setlerinde sinirsel ileti oluşturduğunu ve bunun sonucunda da işitme siniri içinde farklı fiberleri uyardığını ileri sürmektedir. Bu kuram basilar zarının genelini uyaran ve çok düşük perdeden olan seslerin algılanmasını açıklamakta yetersiz kalır çünkü düşük perdeden sesler düşük frekans formunda olduğundan işitme siniri ses dalgasının tepe yaptığı durumlarda senkronize bir şekilde tepki verir. Sıklık (frequency) veya zamansal (temporal) perde algısı kuramı algılanan düşük perdeden seslerin işitme sinirinin uyarılma sıklığının analiz edilmesiyle gerçekleştiğini iddia etmektedir. Bu iki kuramın işaret ettiği mekanizmalar birlikle işitsel uyaranların taşıdığı bilgiyi kodlamaktadır.

Yüksek sesler dalga boyundaki yüksek genlik ile belirlenmektedir. Yüksek ses dalgaları havada hareket ederken çok daha fazla basınç değişiklerine neden olmaktadır. Bundan dolayı basilar zarında daha büyük bükülmelere neden olarak daha çok sayıda işitme nöronunun uyarılmasına neden olmaktadır. Bir başka görüş ise sadece yüksek seslere tepki veren bazı özelleşmiş işitme nöronlarının olduğu ve bu nöronlar sayesinde yüksek sesler algılandığı görüşüdür.

Yukarıda belirtilenler sesin ne olduğu hakkında bilgi vermektedir. Bu önemli bir bilgi olmakla beraber doğada sesin nereden geldiğinin bilinmesi yaşamsal açı dan çok değerli bir bilgidir. Peki, sesin nereden geldiği nasıl bilinmektedir? Birçok memelide iki kulağın olması bir anlamda problemi çözmektedir. Örneğin, sol taraftan gelen ses sol kulağa sağ kulaktan önce ulaşmaktadır. Sağ kulağın baş tarafından gölgelenmesi (bir tür engelleme) sonucu sağ kulaktaki ses genlik açısından sola kulağa göre daha düşüktür. Sesin kaynağı iki kulak arasındaki ulaşma zamanının ve sesin şiddetinin karşılaştırılması ile belirlenmektedir. Sesin düşük perdeden olduğu durumlarda ise ulaşma zamanı daha anlamlı ve daha fazla bilgi sağlarken, sesin yüksek perdeden olduğu durumlarda ise sesin şiddeti daha geçerli ve anlamlı bilgi sunmaktadır. Devamlılık içeren seslerde, ses dalgasındaki faz farkı bilgisi ilave olarak kullanılmaktadır. Faz bilgisi ses dalgasının yapısı veya başlangıç noktası ile ilgilidir. Örneğin aynı fazda olan ses dalgalarının tepe noktaları zamansal ve mekansal olarak aynıdır. Tek kaynaktan gelen ses bir kulağa ulaşmak için göreli olarak daha uzun yol almak zorunda olduğundan süreklilik içeren seslerin fazlarında her iki kulağa ulaştıklarında fark meydana gelmektedir. Bu da devamlılık içeren sesin kaynağının nerede olduğu hakkında bilgi sağlamaktadır.

İç kulakta bulunan yapılar aynı zamanda denge duyumu ve algısı ile de ilişkilidir. İç kulakta bulunan yarım dairesel kanallar üç ayrı tüp şeklinde yapıya sahiptir. Bu tüpler içinde bir tür sıvı bulunmaktadır. Başın dönme şeklindeki ve alan içinde belli yöndeki doğrusal hareketleri sonucunda bu tüplerdeki sıvı da hareket eder ve bu hareketin şekline ve yönüne göre uyarılan farklı sinir uçları beyine başın hareketini bildiren sinyaller gönderir

Koku Algısı

Koku duyusu görme ve işitme ile beraber en eski duyulardan biri olup en basit tek hücreli organizmalarda bile bulunmaktadır. Omurgalı hayvanlarda koku duyusunun en temel işlevi havada bulunan gaz hâlindeki kimyasal uyaranları yakalamaktır. Hayvanların kendileri de bir tür koku yaydıklarından bazen uyaran konumuna geçerler. Bu nedenle, koku duyusu akraba veya tür içi tanıma, üreme veya mekân sal organizasyon gibi birçok davranışsal işlemin belirleyicisi olmaktadır. İnsanlarda koku duyusu temelde beslenme ve çevrede yönelme gibi davranışlarda rol oynamaktadır. Ayrıca içinde bulunulan ortamın hoş veya nahoş olarak değerlendirilmesinde de rol oynamaktadır. Bunun ötesinde koku duyusu sosyal ilişkilerde de belirleyici bir faktör olmaktadır.

Birçok canlıya göre insan koku sistemi daha az yetilere sahip olmakla birlikte, 10,000’den fazla farklı kokuyu birbirinden ayırt edebilmektedir. Aynı zamanda insanlar kokularla ilgili olarak iyi bir belleğe sahiptir. Hatta bazı unutulmuş olaylar veya hatıralar onlarla ilişkilendirilen kokuların yardımıyla hatırlanabilmektedir (Willander ve Larsson, 2006).

Koku algısı maddedeki moleküllerin burundaki koku alıcı hücrelerine ulaşmasıyla başlamaktadır. Bin adetin üzerinde değişik türde koku hücresi bulunur. Bunları n her biri özelleşmiş olup koku spektrumundaki farklı kokulara tepki vererek sinirsel sinyalleri oluştururlar. Bu sinyaller daha sonra beyindeki ilgili koku merkezine iletilerek koku algısı ve belli bir kokunun tanınması sağlanmaktadır. Koku alıcı hücreleri ara nöronlar ile sinapsal bağ yapmadan beyin ile doğrudan bağ oluşturmasıyla da diğer duyulardan ayrılmaktadır.

Herz ve Engen (1996) kadınların erkeklere göre koku algılamada daha iyi olduklarını göstermiştir. Hatta insanlar koku ile cinsiyetleri ayırt edebilmektedir. Örneğin bir çalışmada gözleri kapalı olan öğrencilerden önlerinde duran kadın veya erkekleri koklayarak tanımaları istenmiştir. Katılımcıların verdiği tepkiler şans seviyesinin üstünde gerçekleşmiştir. Anneler doğumdan birkaç saat sonra bebeklerini onların kokularından tanıyabilmektedir. Asıl ilginç olan ise insanların mutlu ve üzüntü duygu durumlarını koltuk altı kokularından ayırt edilebiliyor olmasıdır. Ayrıca, koku duyusu bazı hayvan türleri için ise çok önemlidir. Bu hayvanlarda salgılanan ve feromen denilen bazı kimyasallar davranış ve davranış süreçleri üzerinde çok özel ve çok güçlü etkiye sahiptir.

Tat Algısı

Genel olarak tat duyusu tatlı, ekşi, tuzlu ve acı kategorilerinde ele alınmaktadır. Son zamanlarda umami adı verilen bir tat kategorisinde de bahsedilmektedir. Umami tadı bazı tuzları tattığımızda algılanmaktadır. Bu tuzlar monosodyum glutamat olarak bilinir ve çoğunlukla hazır çorba ve paket gıdalarda kullanılmaktadır.

Tat, lezzetleri tanımanın ötesinde karmaşık bir yapı içermektedir. Örneğin tat, yemek yeme arzusunu başlatmaktadır. Bir yiyeceğin tadı hayal edildiğinde iştah kabarır. Öte yandan tat koruma da sağlamaktadır. Canlılar genelde acı şeylerden uzak durma eğilimindedir çünkü zehirli şeyler genelde acıdır. Buna benzer şekilde insanlar ekşi tatları genelde tercih etmezler. Diğer duyu ve algılarda olduğu gibi insanlar hangi gıdaları yiyeceklerini ve hangilerinden kaçınmaları gerektiğini öğrenmektedirler. Bazı tatlar insanları belli zamanlarda ne yemeleri gerektiği konusunda yönlendirmektedir. Örneğin, insanlar kendilerini yorgun hissettiklerinde tatlı gıdalara doğru yönelmektedirler.

Tat organı olan dilin yüzeyi incelendiğinde, çok sayıda tomurcuklardan oluştuğu görülmektedir. Tomurcukların bir kısmı tat hücrelerini barındırırken diğerleri ise dokunma işlevinin yerine getirilmesinde görev almaktadırlar. Bir tomurcuk ayrıntılı olarak incelenirse genel olarak 40 ile 100 arasında tat hücresinin bulunduğu gözlenmektedir. Alıcılarda oluşan sinyaller tat siniri vasıtasıyla önce beyin sapına sonra da serebral kortekse gönderilir. Bu sinyaller ayrıca beyindeki birçok merkeze ulaşır ve kişinin ne tattığı ve ne yediği belirlenir. Tat algısı konusunda belirsizlikler bulunmakla birlikte bir dizi nöronun belli bir tat kategorisini kodladığı hipotezi ile farklı nöron gruplarının belirli bileşenlerinin meydana getirdiği aktiviteler sonucu tat algısının meydana geldiği önermeleri üzerinde durulmaktadır.

Tat ve koku duyuları birbirleri ile etkileşerek nihai lezzeti ortaya çıkarmaktadır. Bunun yanında tat algısında diğer birçok beyin merkezinin katkısı olduğu düşünülmektedir çünkü tat algısı aynı zamanda diğer algıları ve karar verme süreçlerini de içermektedir. Bu nedenle tat algısı hayatta kalma açısından çok önemlidir.

Dokunma

Gerçekte insan derisi en geniş duyu organıdır. Çünkü ortalama boydaki bir insanın 67 m2 deriye sahip olduğu söylenebilir. Deri, bir yandan çevreden gelen tehlikeli uyaranların vücuda girmesini engellemek ve vücut ısısını düzenlemek gibi fonksiyonlara sahipken diğer yandan yüzeyinde barındırdığı çeşitli türden uyarıcılar aracılığıyla çevresel uyaranlara tepki verirler. Derideki alıcı hücreler sinyallerini önce beyinde medulla ve talamusa oradan da dokunma sonucu oluşan algıların oluşturulması için beynin somatosensori korteksine gönderir

Derideki çeşitli alıcı hücreler, deriye ait duyumlar olarak adlandırılan basınç, ısı, dokunma ve ağrı ile ilgili duyuları ortaya çıkarırlar. Bu duyuları meydana getiren alıcı hücreler deride farklı seviyede bulunur ve eşit olmayan bir dağılım gösterirler. Örneğin, parmak uçları diğer bölgelere göre çok daha fazla dokunma alıcı hücrelerine sahiptir. Bundan dolayı parmak uçları bedenin diğer bölümlerine göre dokunmaya daha duyarlıdır.

Dokunma ile ilgili olarak araştırmacıları en çok cezbeden ise ağrı algısı olmuştur. Bunun nedeni insanlar ağrı durumlarında doktora gitmekte ve ağrı kesici ilaçları almaktadır. Ağrı ile ilgili olarak yapılan harcamanın ABD de 100 milyar doların üzerinde olduğunu söylenmektedir (Pesmen, 2006). Ülkemiz ile ilgili bu konuda veri olmamasına rağmen her evde ağrı kesicilerin bulunduğunu düşünürsek ağrı ile ilgili harcamaların ülke ekonomisine önemli yük getirdiğini söylemek herhalde yanlış olmaz.

Ağrı değişik türdeki uyaranlara verilen tepkidir. Deride meydana gelen bir kesik, çok parlak ışık, yüksek şiddetteki ses ve benzeri durumlar ağrı meydana getirmektedir. Ağrının oluşmasında hücrelerin yaralanması veya hasar görmesi söz konusudur. Kaynak ne olursa olsun hücrede hasar meydana geldiği zaman kimyasal ileticiler ağrı mesajını beyine iletir. Araştırmacılar, ağrı algısını kapı kontrol kuramı (Melzack ve Katz, 2004) ile açıklamaktadırlar. Bu kurama göre omurilikteki “nörolojik kapı” olarak adlandırılan hücresel ağ, ağrı ile ilgili iletilerin beyne iletilmesini kontrol eder. Bazı başka nöronlar bu kapının kapanmasını sağlayarak ağrı deneyimini azaltmaktadır. Duygu durumu, önceki deneyimler, ağrının yorumu ve bağlamın etkisi gibi psikolojik ve algısal faktörler ağrı durumunu etkilemektedirler.

Dokunma sistemi obje algısı açısından da önemlidir. Görme engelliler ve ışığın olmadığı karanlık ortamda bulunan diğer bireyler objeleri dokunma sisteminin faaliyetleri sonrasında tanırlar. Ellerin temas yoluyla üç boyutlu bir objeyi tanıma işlemine haptik algı denilir.